后制件或毛坯的,以上为直接铸造,还有间接铸造指将熔融态金属或半固态合金通过冲头注入密闭的模具型,并施以高压,使之在压力下结晶凝固成型,后制件或毛坯的。连续铸造是利用贯通的结晶器在一端连续地浇入液态金属,从另一端连续地成型材料的铸造方,的控制,为产品制造厂挽救了巨大的损失,也为后续船舶建造节点的顺利完成打下了基础,本文首先分析了船用挂舵臂铸钢件大型化的趋势,进一步结合生产工艺。分析了挂舵臂铸钢件容易出现的缺陷,并给出图示,进一步梳理了如何合理使用无损探伤技术发现缺陷,后结合某32.5万吨矿砂船大型挂舵臂铸钢件的修复实例总结了大缺陷焊补的和注意要点,随着的经济发展进入到一个萧条时。铸件在凝固和冷却中,由于收缩受阻,各部位冷却速度不同以及组织转变引起 体积变化等原因,不可避免的会在铸件内产生内应力。铸件内应力会使铸件在存放、后 序加工及使用中产生裂纹或变形,铸件的尺寸精度和使用性能,甚至使铸件报废。缺点及局限性:铸件尺寸不能太大工艺复杂铸件冷却速度慢。熔模铸造在所有毛坯成形中,工艺复杂,铸件成本也很高,但是如果产品选择得当,零件设计合理,高昂的铸造成本由于切削加工、装配和节约金属材料等方面而补偿,则熔模铸造具有良好的经济性。3.压铸压铸工艺原理是利用高压将金属液高速一精密金属模具型,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。压力铸造a)合型浇注b)压射c)开型顶件冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内,然后压射冲头前进,将金属液型腔。在热室压铸工艺中,压室垂直于坩埚内,金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运。因此,对于有较大铸造残留应力的铸件,尤其是形状复杂的大型铸件,应在机械加工 前进行内应力处理。铸件在焊补时也会产生内应力,因此,焊补后的铸件也应进行 内应力处理。铸件后铸型即损坏,必须重新造型,所以砂型铸造的生产效率较低;铸型的刚度不高,铸件的尺寸精度较差;铸件易于产生冲砂、夹砂、气孔等缺陷。2.熔模铸造用蜡料做模样时,熔模铸造又称"失蜡铸造"。熔模铸造通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化型壳,从而无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料来制造,故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。熔模铸造工艺优点:尺寸精度较高。一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~1。
河南ZG30Cr26Ni4Mn3NRe铸钢件支撑架常采用的铸件内应力处理是自然时效和人工时效。自然时效是将铸件 平稳地放置在空地上,一般放置6-18个月,好经过夏季和冬季。大型铸铁件,如床 身,机架等一般采用这种时效底部圆弧过渡,并经MT检验合格,焊接前焊补位置及周围70mm范围内所有油污,锈等脏污,坡口清理完毕后测得坡口尺寸为470×120×60mm,现在使用钢包精炼的单位不存在烘烤钢包的问题。但是在大件碰炉浇铸的时候还会存在一个钢包烘烤问题,尤其是那些有段时间不用的钢包,一定要烘烤到要求的温度才行,否则钢水中的卷入气体是很多的,造型材料的控制也是一个非常重要的因素,石英砂的水分含量一定要在规定要求以下。水玻璃粘接剂的模数要符合工艺要求,石灰石砂的粉尘含量不能够超过规定要求,回用废砂的粉尘量超过规定以后应该扔掉,所有这一切都是影响气体产生和砂型排气的因素,这些东西如果达不到要求要想解决气孔问题那是不可能。。自然时效铸件尺寸的效果比人工时效好,但周 期长,因此中小铸件、甚至大铸件通常都采用人工时效来内应力。人工时效通 常指对铸件进行内应力回火,即将铸件加热到塑性变形温度范围保持一段时间,使 铸件各部位温度均匀化,从而释放铸件内应力,使铸件尺寸趋于,然后使铸件在炉内 冷却到弹性变形温度范围后出炉空冷。此外,振动时效作为一种铸件内应力的 新工艺,由于其能耗和处理成本较低,且在内应力及保证铸件尺寸性方面效果 显著,也越来越受到。应目视检查整个铸钢件的表面。核查是否有缺陷存在,对于受到形状影响应力集中的重要部位,应采用磁粉探伤检查,对于后续仍需加工的部位,则应使用超声波的确认加工面无缺陷,挂舵臂铸钢件的表面目视检查和磁粉探伤挂舵臂铸钢件的表面检查包括目视检查和磁粉探伤。目视检查应覆盖整个产品的表面,在检查之前,产品表面应无氧化皮,油污,油漆,水垢等,磁粉探伤应GB9444或IACSRec,69(优先)的要求进行,磁粉检查的部位应按照的规定进行,应重点检查所有批准图纸指明的部位。填角和截面突变处,焊接坡口处宽度30mm的范围内,型芯撑处,用气割,火焰清理或碳弧气刨加工过的部位,焊补修复处,使用中有可能承受高应力部位及铸造工艺中设置外冷铁和铸筋的位置。
而应采用双晶直或斜。相控阵超声检测技术(PAUT)的使用PAUT技术也被用于32.5万吨矿砂船挂舵臂铸钢件的超声波探伤中,PAUT是一种依据设定的聚焦法则对阵列各个单元在发射或接收声波时施加不同的时间(或电压),通过波束形成实现检测声束的。偏转和聚焦等功能的超声检测成像技术,通过检验发现,PAUT技术可有效检测出铸钢件轴孔位置所关注区域的内部缺陷,与的A脉冲超声波检测技术结果基本一致,的A脉冲超声波检测技术无法直接快速判断缺陷的形状。需要与试块进行对比,且探伤结果无法数字化储存,使用PAUT技术C扫描成像的缺陷检测,可以更加准确的判断缺陷的形状,铸件结构方面铸件的形状与尺。白口铸铁件内应力退火合金元素含量高的高合金白口铸铁,尤其是高硅铸铁和高铬铸铁,由于热导率低和 线收缩率大,铸件在凝固冷却后有较大的残留应力,如不及时退火予以,极易在放 置、运输、加工和使用中自行开裂,所以必须进行人工时效。及时,磨损大的要更换;定期对套箱。脱箱后的铸型在搬运时要小心。在面浇注的砂型,应该做一排砂型围一排。10.灰口和麻点铸件断口呈灰黑色或出现黑色小点,中心部位较多,边部较少,金相观察可见到片状石墨。产生原因:铁水化学成分不合要求,碳、硅含量过高;炉前孕育的铋加入浇包内过早或过迟,或是铋量不足。防止:正确选择化学成分,合理配料,使铁水中碳、硅量在规定范围内;铋的加入量并严格炉前孕育工艺。11.裂纹(热裂、冷裂)铸件外部或内部有穿透或透的裂纹。热裂时带有暗色或黑色的氧化表面断口外形曲折。冷裂是较干净的脆性裂纹,断口较平,具有金属光泽或轻微的氧化色泽。产生原因:铁水中碳、硅含苞欲放量过。
在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造。离心铸造的分类根据铸型轴线在空间的位置,常见的离心铸造可分为两种:离心铸造:铸型的轴线处于水平状态或与水平线夹角很小(<4°)时的离心铸造。立式离心铸造:铸型的轴线处于垂直状态时的离心铸造称为立式离心铸造。铸型轴与水平线和垂直线都夹有较大角度的离心铸造称为倾斜轴离心铸造,但应用很少。a)立式离心铸造b)立式离心浇注成形铸件c)离心铸造1,16—浇包2,14—铸型3,13—金属4—带轮和带5—轴6—铸件7—电动机8—浇注9—型腔10—型芯11—上型12—下型15—浇注槽17—端盖优点:用离心铸造生产空心体铸件。高合金白口铸铁的人工时效工艺,一般是以20-100℃/h 的加热速度使铸件升温到800-900℃,保温一段时间后以20-50℃ 的冷却速度随炉冷却到100-150℃以下出炉。形状复杂和导热性极差的铸件,加热速度和冷却速度取下限;一般铸件的加热 速度和冷却速度取上限。保温时间t=δ/25(h),式中δ为铸件厚度(mm)。
以下是实际生产中采用的高硅耐酸铸铁件和高铬铸铁件的人工时效规范。铸件组织致密,力学性能比砂型铸件高15%左右,能较高尺寸精度和较低表面粗糙度值的铸件。并且性好,因不用和很少用砂芯,,粉尘和有害气体,劳动强度,金属型本身无透气性,必须采用一定的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体,金属型无退让性,铸件凝固时容易产生裂纹,金属型制造周期较长。成本较高,因此只有在大量成批生产时,才能显示出好的经济效果,应用:金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金,镁合金等非铁合金铸件,也适合于生产钢铁金属的铸件,铸锭等,(7)真空压铸(vacuumcasting)真空铸造:通过在压铸中抽除压铸模具型的气体而或显著压铸件内的气。
煤粉在型砂中的作用和应用铸铁件湿型砂里常加入一定量的煤粉。故有人称这种型砂为煤粉砂,加入煤粉主要是为了铸铁件的表面,防止铸件产生粘砂,夹砂等缺陷,其作用原理目前有以下几种看法:1.煤粉受热产生大量的还原性气体,防止铁液被氧化,或防止金属氧化物与造型材料发生化学反应。2.煤粉在高温液态金属热作用下产生大量的气体,使金属液与铸型材料之间和囱粒孔隙中的气体压力猛增,有效地防止液态金属的渗入,3.煤粉受热软化,结焦变成胶质体,堵塞或砂粒的孔隙,使液态金属难以渗入。4.煤粉中的挥发分在400℃以上的还原性下裂解成光亮碳,它是一种微晶碳或不定型石墨,不被铁液及其他氧化物,就会形成热。高硅铸铁件(ω(C)=0.3%-0.8% , ω(Si)=14.5%、ω(Mn)=0.3%-0.8%、ω(S)≤0.07%、ω(P)≤0.1%)。简单的中、小铸件以100℃/h 的加热速度升温至 850℃-900℃,保温1-2h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却;形状较复杂的铸件,应在凝固后冷却至700℃左右时即出型送入已预热到该温度的退火炉中,然后升温至780-850℃,保温2-4h后以30-50℃/h 的冷却速度随炉冷却。有效地隔绝了金属液与铸型界面发生反应,5.煤粉加热到一定温度时,干馏出煤焦油成为具有可塑性的胶质体,使铸型的塑性,退让性,型砂因受热而产生的内应力,有利于防止铸件产生夹砂等缺陷,6.煤粉的加入量主要根据铸件的。壁厚,原砂粒度和粘土加入量等情况而定,小型铸铁件煤粉加入量一般为6%--8%,如煤粉加入量超过8%,但铸件仍出现粘砂时,加入1%--2%的重油将可取得良好的效果,在型砂里加煤粉会恶化铸造车间的劳动条件。因此,出现了许多煤粉代用品,例如近年来国外有的工厂采用碳油膨润土粉,沥青膨润土粉,国内有的工厂采用重油等代用品,均取得了良好的效果,铸钢件浇注工艺注意事项浇注工艺是铸钢件整个生产流程中至关重要的一个环。
收得率,简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度,所需生产面积也大为,连续铸造生产易于实现机械化和自动,根据碳钢的型号选择合理的浇注温度,一般浇注温度在1540℃-1580℃(浇包内钢水温度)之间。(2)就浇注速度而言,在保证型的气体顺畅的条件下,对要求同时凝固的铸件可采用较高浇注速度,对要求实现顺序凝固的铸件,尽可能采用较低的浇注速度,(3)就浇注操作要求而言一般需要按照以下几点来遵守:a。浇注大,中型铸钢件,钢水要在钢包内静置1min-2min后进行浇注,b,浇注后待铸件凝固完毕,要及时卸除压铁和箱卡,以铸件收缩阻力,避免铸件产生裂纹缺陷,严禁使用单晶直探。高铬铸铁件(ω(C)=0.5%-1.0% , ω(Si)=0.5%-1.3%、ω(Mn)=0.5%-0.8%、ω(Cr)=26%-30%、ω(S)≤0.08%、ω(P)≤0.1%)或ω(C)=1.5%-2.2% , ω(Si)=1.3%-1.7%、ω(Mn)=0.5%-0.8%、ω(Cr)=32%-36%、ω(S)≤0.1%、ω(P)≤0.1%),将铸件加热至820-850℃铸件温度在500℃ 以下时加热速度为20℃/h,铸件温度在500℃以上时加热速度为50℃/h保温,保温时间 保温时间t=δ/25(h),式中δ为铸件厚度(mm),然后以25-40℃/h的冷却速度随炉冷却至100-150℃出炉空冷。铸造的定义:是将金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型。常见的铸造有砂型铸造和精密铸造,详细的分类如下表所示。砂型铸造:砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。精密铸造:精密铸造是用精密的造型铸件工艺的总称。它的产品精密、复杂、接近于零件后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净形成形的先进工艺。常用的铸造及其优缺点1.普通砂型铸造制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结。
河南ZG30Cr26Ni4Mn3NRe铸钢件支撑架 对黑色合金铸件,也只限于形状较简单的中、小铸件。5.低压铸造低压铸造是指使金属在较低压力(0.02~0.06MPa)作用下充填铸型,并在压力下结晶以形成铸件的。低压铸造工艺原理图:1—保温室2—坩埚3—升液管4—贮气罐5—铸型低压铸造的工作原理下图所示。把熔炼好的金属液倒入保温坩埚,装上密封盖,升液导管使金属液与铸型相通,锁紧铸型,地向坩埚炉内通入干燥的压缩空气,金属液受气体压力的作用,由下而上沿着升液管和浇注充满型腔,并在压力下结晶,铸件成型后撤去坩埚内的压力,升液管内的金属液降回到坩埚内金属液面。开启铸型,取出铸件。低压铸造示意图优点:浇注时金属液的上升速度和结晶压力可以调。球墨铸铁件内应力时效处理球墨铸铁弹性模量较高且对凝固冷却速度非常,其铸件内应力一般比灰铸铁件高1-2倍,与白口铸铁相近。因此,对形状复杂、壁厚差较大的球墨铸铁件,即使无特殊 的热处理要求,一般也应进行内应力的低温时效处理。球墨铸铁件的应力倾向 比灰铸铁小,且与其基体组织有关,其低温时效回火的工艺要点是:将铸件加热到Ac1以 下温度保温一段时间后随炉冷却到弹性温度范围,于200-250℃出炉空冷。但目前 国内铸造厂家多采用铸态球墨铸铁工艺生产球墨铸铁件,对这类球墨铸铁件一般不需要 进行内应力的低温时效回火处理。同于结构特征或拔模斜度小,起模时将砂型带坏或震裂;紧实度不匀,铸型局部强度不足;合箱、搬运铸型时,不小心使铸型局部砂块掉落。防止:模样拔模斜度要、表面光洁;铸型紧实度高且均匀;合箱、搬运中,操作小心。9.错型(错箱)铸件的一部分与另一部分在分型面的接缝处错开,发生相对位移,使铸件外形与图纸不相符合。产生原因:模样制作不良,上下模没有对准或模样变形;砂箱或模板定位不准确,或定位销松动;造型机上零件磨损,例如正压板下衬板、反压板轴承的磨损等;浇注时用的套箱变形,搬运、围箱时不注意,使上下铸型发生位移。防止:加强模板的检查和修理;经常检查砂箱、模板的定位销及销孔、并合理地安装;检查造型机的有关零。